## PEMBUATAN SISTEM INTERFACE SINYAL ANALOG KEDALAM BENTUK PRESENTASI DATA DIGITAL UNTUK DATA GETARAN SENSOR FLUXGATE
Devi Sidiq 1) Yulkifli 2) Syafriani 3)
1) Mahasiswa Jurusan Fisika FMIPA UNP
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika FMIPA UNP dewatayuna@gmail.com

## ABSTRACT
The  purpose  of  this  research  is  to  develop  an  interface  communication  between vibration measuring device that has analog signals (voltage) with a personal  computer, and process its received data to become digital signals data that can be presented. The USB based communication  with  low  speed  (1,5  Mbit/s)  and  full  speed  (12  Mbit/s)  were  used  interface communication. This research is categorized as laboratory experimental research. Measuring and  colleting  data  were  directly  collected  from  vibration  measuring  device.  The  maximum sensitivity  resolution  of  the  vibration  measuring  device  due  to  amplitude  is  2.19  x  10-3  cm. The  processing  of  received  data  to  become  digital  signals  used  MPLAB  X  IDE  for microcontroller  program  and  C#  program  for  creating  window  application.    Digital  data layout from   the same vibration   with different  distance  of  source already showed different input source.

## Keywords : System Interface, Vibration Instrument , USB Communications.

## PENDAHULUAN
Sistem interface antara  instrumen  dan  komputer tak terlepas dari peran perangkat lunak  yang bekerja pada komputer, baik itu mengirim ataupun menerima data  dari  instrumen  ke  komputer  agar  dapat  terjadi komunikasi. Interface menggunakan  mikrokontroler tipe  Microchip  PICF4550  yang  kini  telah  dilengkapi dengan  modul  USB  yang  dapat  dioperasikan  pada Mode Control Transfer, Mode Isochronnous Transfer,  Mode  Bulk  Transfer,  dan  Mode  Interrupt Transfer.  Transfer  data  pada  USB  memiliki kecepatan  komunikasi  data  pada  low  speed  (1,5 Mbit/s) dan full speed (12 Mbit/s) [1] . Komunikasi USB melibatkan fasilitas pemograman    sebagai  komunikasi  perangkat  lunak antara intrumen dan komputer.  Perangkat lunak yang digunakan,  diantaranya  MPLAB  sebagai  programer mikrokontroler  dan  microsoft  visual  C#  sebagai interprestasi  data  pada Personal  Computer (PC). Sistem  perangkat  lunak  yang  dirancang    merupakan sistem  dalam  waktu  nyata  ( real-time). Sistem real- time merupakan  sistem  perangkat  lunak  di  mana kerja  yang  benar  dari  sistem  tersebut  bergantung pada  hasil  yang  dikeluarkan  oleh  sistem  dan  waktu dimana hasil ini dibuat. [2] Tujuan  dilakukanya  pembuatan  sistem interface ini dimaksudkan untuk menerima data getaran sensor fluxgate berupa  sinyal  analog  dan  mengolahnya kedalam  bentuk  sinyal  digital  serta  menampilkanya kedalam  bentuk  presentasi  pada  PC.  Dengan
demikian  diharapkan  data  getaran    sensor fluxgate yang  terekam  oleh    alat  dapat  dianalisa  secara  cepat dan mudah.
Ada  dua  sistem  instrumen  yang  digunakan  pada pembuatan  sisten interface dalam  penelitian  ini, yakni  sistem  instrumentasi  analog    dan  sistem intrumentasi  digital.  Sistem  instrumentasi  analog disusun  oleh  perangkat  elektronik  analog  yang menghasilkan tegangan  sebagai  sinyal-sinyal analog. Sinyal  analog  disebut  sebagai  sinyal  waktu  kontinu artinya  sebagai  sinyal  untuk  setiap  nilai  waktu  dan diambil pada nilai-nilai dalam selang kontinu ( - ~ , ~ ). Sistem instrumentasi digital disusun oleh perangkat elektronika  digital  yang  menghasilkan  tegangan digital logika "1" dengan level 5 volt dan logika "0" dengan  level  tegangan  0  volt.  Sinyal  digital  ini dikatakan  sebagai  sinyal  waktu  diskrit,  jika digunakan  indeks  n  sebagai  penanda  waktu  diskrit, maka  sinyal  menjadi  suatu  fungsi  variabel  integer berupa deretan angka [3] . Untuk  dapat  membuat  sistem interface yang bekerja  secara  optimal,  dibutuhkan  pengontrolan komunikasi  antara  komponen  elektronika  maupun operator  yang  sistematis.  Pengontrolan  meliputi pengukuran  dan  sistem  akuisisi  data.  Pengontrolan ini  didasarkan  pada  pembagian  tugas  sebuah  sistem yang  memiliki  sejumlah  node  (misalnya  sensor, aktuator,  pengontrolan) [4] ,  yang  saling  berhubungan menggunakan jaringan komunikasi yang tepat.
Sistem interface adalah  sistem  yang  terdiri  dari blok  rantai  analog  dan  digital.  Salah  satu  contohnya dapat  dilihat  pada interface inteligent sensor (Gambar  1).  Tentu  tidak  semua inteligent sensor berisi bentuk blok yang sama, hal ini tergantung pada jenis sensor dan fungsionalnya.
Gambar 1. Struktur  Interface Intelligent
. Sensor [4] .
Bagan  dalam  Gambar  1  memperlihatkan  bahwa sensor  atau  transduser  menyediakan  beberapa kuantitas  output  listrik  (tegangan,  arus  atau impedansi),  tergantung  pada  nilai  terukur  fisik “kuantitas”  (baik  listrik  atau  bukan  listrik).  Jenis sensor  yang  digunakan  merupakan  sensor fluxgate dengan  efek  medan  magnet  yang  dikembangkan untuk  pendekteksi  getaran  dan  memiliki  eksternal ekstasi  berupa  sinyal  listrik  dan  output  berupa tegangan  listrik [5,6] .  Pada  blok  pengkondisi  sinyal dapat  berupa  amplifikasi,  penyaringan,  koreksi non- linear . Biasanya pada pengkondisian sinyal diimplementasikan  menggunakan  sirkuit  analog, sensor  dan  pengkondisian  sinyal  dipilih  untuk bekerja  bersama  sebagai  suatu  sistem.  Selain  itu, sistem  dipilih  untuk  tampil  baik  saat  diaplikasikan yang  meliputi  akurasi  sistem  secara  keseluruhan dengan karakteristik dinamis [7] . Analog-to-digital converter  (disingkat  A/D,  atau ADC)  merupakan  sirkuit  diskrit,  Konverter  A/D mengubah data analog berupa tegangan menjadi data digital  dan  dapat  kompatibel  dengan  perangkat pengolahan  data  digital.  Karakteristik  utama  dari konverter  A/D  meliputi  akurasi  absolut  dan  relatif, linearitas, resolusi, kecepatan konversi, stabilitas, dan harga [8] .  Inteligen  sensor  biasanya  menggunakan salah  satu  dari  tiga  jenis  A/D  converter,  yaitu  SAR ( Successive  Approximation  Register) konverter, modulasi Sigma/Delta konverter, dan Flash ( Pipelined Flash ) converter.
Pada  struktur interface pengolahan  data  terdiri dari  dua  bagian  data online dan  data offline .  Data Online  dianggap  sebagai  bagian  dari  pengolahan sinyal  AC,  dengan  sebuah  fungsi  yang  dimiliki  blok itu  dalam  domain  digital.  Data Offline ,  berupa pengolahan  data  yang  memiliki  fungsi  pengolahan digital  untuk  pengguna.  Misalnya  menggunakan aplikasi  pemograman  mikrosoft  excel  yang  dapat diaplikasikan  untuk  penyimpanan  data,  rata-rata, nilai,  batas  persimpangan  deteksi,  evaluasi  dan
sebagainya [9] .  Fungsi-fungsi  ini  termasuk  kedalam sensor  dengan  interface  komunikasi    manusia  dan digital.
Dua blok dalam Gambar 1 dikenal bagi pengguna sebagai  HMI  (Human  Machine  Interface)  dan  blok komunikasi.  Blok  HMI  digunakan  untuk  kontrol sensor  lokal  dan  data  keluaran  sedangkan  blok komunikasi  memberikan  interkoneksi  kepada  sistem kontroler yang terdistribusi.
Pada Komunikasi Interface tidak hanya konektor dimana  sistem  terdistribusi  (misalnya  jaringan sensor) terhubung. Hal ini juga terdiri dari tumpukan hardware  yang  komplek  dan  lapisan software yang memastikan inter-operabilitas dengan seluruh sistem. Dalam pembuatan sistem
interface ini mengaplikasikan penggunaan pemograman microsoft visual  basic  C#  dan  C  dalam  penggolahan  data, penyimpanan data dan menampikan data digital agar dapat  dikendalikan  oleh  manusia.    C#    merupakan bahasa  pemograman  baru  yang  diciptakan  oleh Microsoft  seperti  halnya  bahasa  pemograman  yang lain,  C#  bisa  digunakan  untuk  membangun  berbagai macam  jenis  aplikasi,  seperti  aplikasi  berbasis windows  (desktop)  dan  aplikasi  berbasis  web  serta aplikasi berbasis web services [10] .
Untuk  menjalankan  komponen  elektronika  pada sistem interface ini  digunakan power  supply . Power supply (catu daya) yang digunakan untuk mendapatkan  tegangan  DC. Power  supply dengan output tegangan DC teregulasi di rancang menggunakan    IC  regulator  tegangan.  Jenis  IC regulator  tegangan  ada  dua  yaitu  IC  78xx  dan  79xx. Regulasi  tegangan  yang  bertoleransi  tidak  ketat  dapat kita  gunakan  regulator  tegangan  IC  dengan  tiga terminal  seperti  IC  78xx  dan  79xx.  Pada  regulator tegangan  positif  untuk  xx  volt  digunakan  IC  78xx  , sedangkan  regulator  tegangan  negatif  untuk  xx  volt digunakan IC 79xx [11] .

## METODE PENELITIAN
Penelitian  yang  dilakukan  tergolong  kedalam penelitian  eksperimen  laboratorium.  Eksperimen dilakukan  setelah  survei  kepustakaan  yang  relevan dan identifikasi  variabel-variabel utama. Eksperimen ini    meliputi  penentuan  rancangan  eksperimen, perancangan  alat,  mengambil  data  dan  menganalisis data.
Variabel  pada  penelitian  ini  meliputi  segala sesuatu yang akan berperan penting dalam gejala atau peristiwa  terkait  dengan  yang  diteliti.  Variabel perancangan  sistem interface dari  sinyal  analog  data getaran  sensor fluxgate kedalam  bentuk  presentasi data  digital  menggunakan  mikrokontroler  dan  PC, meliputi variabel bebas, variabel terikat  dan variabel kontrol.  Variabel  bebasnya  adalah  data  tegangan keluaran dari getaran, variabel terikatnya adalah rasio data  tegangan  keluaran  dari  getaran  sedangkan variabel  kontrolnya  berupa  komponen  elektronika yang digunakan dan pemogram data.
Komponen yang  digunakan  dalam  sistem interface ini  meliputi  kapasitor,  resistor,  IC  dan mikrokontroler. Alat dan bahan-bahan yang digunakan dalam eksperimen alat ini adalah Personal Computer ( PC ),  kabel  USB,  papan  PCB,    dan box kotak.
Perancangan  sistem interface data  pada  alat  ukur getaran  ini  terdiri  dari  rangkaian  power  supply, modul  sinyal  tegangan  alat  ukur  getaran , rangkaian pengkondisian  signal,  rangkaian  mikrokontroler  PIC 18F4550  dan  sebuah  PC  yang  telah  dilengkapi  oleh program software pemongraman  seperti software visual  C# serta software MPLAB  X  IDE.  Blok diagram  dari  sistem  alat  ukur  diperlihatkan  pada Gambar 2.
Gambar 2. Blok Diagram Sistem Interface . Komunikasi.
Pada  blok  diagram  Gambar  2 power  supply digunakan  sebagai  catudaya  pada  komponen  alat ukur getaran. Sinyal tegangan yang diberikan berasal dari modul pengolahan sinyal alat ukur getaran. Pada saat  alat  ukur  getaran  mendeteksi  adanya  getaran maka  alat  ukur  akan  memberikan  respon  output berupa  tegangan.  Tegangan  ini  diproses  oleh  blok rangkaian  pengkondisi  sinyal.  Pengkondisi  sinyal akan  meneruskan  data  ke  blok  rangkaian Analog Digital  Converter(ADC). Pada  blok  ADC  yang merupakan  bagian  dari  fitur  mikrokontroler  PIC 18F4550,    sinyal  analog  diubah  kebentuk  sinyal- sinyal digital dan  kemudian  sinyal digital dikirim  ke PC.  Di  PC  sinyal    diolah  menggunakan software aplikasi  yang  diprogram  untuk  menyimpan  serta menggolah  data  penggukuran.  PC  ini  berfungsi sebagai  pengolah  data  digital  yang  dikirim  dari mikrokontroler.  Sinyal  digital  diolah  dan  diplot dalam  bentuk  grafik  menggunakan software aplikasi yang  dibuat  dengan  menggunakan software C#. Tampilan besaran yang diolah akan menunjukan nilai variabel-variabel getaran yang terjadi.
Desain  perangkat  lunak  yang  meliputi  algoritma rancangan  program  dapat  dijelaskan  dalam  bentuk flowchart (Gambar  3) . Saat  program  aplikasi  alat ukur  dijalankan,  sistem  akan    menginisialisasi perangkat  alat  ukur,  ditandai  dengan  aktifnya mikrokontroler. Pada mikrokontroler program diproses  timbal  balik  dalam  pengiriman  dan penerimaan  data  mentah  yang  didapat  dari  sensor getaran  ke  PC.  Data  yang  diterima  dari  perangkat mikrokontroler  langsung  disimpan  pada  data  base yang  telah  disediakan  pada  PC.  Proses  selanjutnya merupakan  proses  pengolahan  data  yang  tersimpan pada  data  base.  Proses  ini  akan  mengolah  nilai  data
dari  data  base  dan  kemudian  data  yang  telah  diolah ditampilkan dan disimpan.
Gambar 3. Flowchart Sistem Interface Alat . Ukur Getaran Untuk Aplikasi . Gempabumi.
Perancangan  program  dimulai  dari  pembuatan program  untuk  mikrokontroler dengan  menggunakan software MPLAB  yang  meng-gunakan  bahasa  C. Pembuatan  program  aplikasi  alat  pada    PC menggunakan software C#.
Prosedur  pelaksanaan  penelitian  ini  meliputi perakitan  komponen  yang  telah  ditentukan  sesuai dengan instrument yang telah dirancang dan dipasang pada  mikrokontroler.  Adapun  prosedur  pengukuran dalam penelitian ini meliputi :

## A. Penentuan  spesifikasi  performansi  sistem  alat ukur
Penentuan  spesifikasi  performansi  pada  prototipe sistem alat ukur ini dilakukan dengan mengidentifikasi  fungsi-fungsi  pada  setiap  bagian penyusun dari sistem alat ukur dengan cara:
1. Melakukan  pemotretan  setiap  bagian  sistem prototipe alat ukur gempabumi.
2. Menjelaskan  fungsi-fungsi  dari  setiap  bagian tersebut.

## B. Penentuan  spesifikasi  desain  pengukuran sistem
Penentuan  spesifikasi  desain  pengukuran  pada prototipe  sistem  alat  ukur  ini  dilakukan  dengan menganalisa  sistem  kerja  alat  dimulai  dari interface antar  hardware  dan  meneliti  sensitifitas  alat  ukur getaran terhadap usikan getaran.
Modul Getaran
C. Perancangan  sistem  antarmuka  pada  hard- ware agar  dapat  beroperasi  antara  komponen yang satu dan lainya.
Perancangan sistem interface melibatkan pemograman  yang  dirancang  untuk  menjalankan perangkat  secara  keseluruhan.  Perancangan  ini meliputi  dari  bagian  proses  perangkat  dapat menerima  data  hingga  dapat  ditampilkan  dan  dapat dianalisa  dan  dimengerti  oleh  operator  (manusia). Ada  dua  buah interface utama  yang  melibatkan  alat ukur ini :
1. Pertama proses pengambilan data. Proses pengambilan data melibatkan pemograman kepada mikrokontroler serta transver data ke PC
2. Proses  penampilan  data.  Proses  penampilan  data melibatkan  pemograman  pada  PC  hingga  data yang  didapat  mampu  dianalisa  dan  dimengerti oleh operator.
D. Penampilan pola getaran pada sistem pengukuran alat ukur getaran.
Penampilan pola getaran pada sistem pengukuran alat  ukur  dengan  cara  membandingkan  hasil pengukuran  dari  yang  terbentuk  pada  alat  ukur. Adapun  langkah-langkah  dalam  menentukan  pola getaran pada sistem ini adalah :
1. Menset dan mengaktifkan alat ukur getaran secara benar dan normal lalu data pengukuran disimpan.
2. Menset  dan  mengaktifkan  alat  ukur  getaran berkerja secara benar dan normal lalu beri usikan berupa hentakan pada jarak tertentu dari alat ukur lalu simpan data pengukuran.
Analisis  data  dilakukan  untuk  mendapatkan kesimpulan,  pada  penelitian  ini  dilakukan  analisis terhadap desain, software dan data hasil pengukuran. Analisis  data  hasil  pengukuran  didapat  dengan  cara menganalisa  bentuk  pola  grafik  getaran.  Kemudian diambil  kesimpulan  terhadap  grafik  yang  terekam pada alat sesuai dengan teori yang ada.
Pengumpulan  data  pada  penelitian  ini  dengan dilakukan  pengukuran  besaran  fisika  yang  terdapat dalam sistem alat ukur getaran, kemudian diolah dan diinterprestasikan  menggunakan personal  computer (PC).  Teknik  pengukuran  yang  dilakukan  yaitu secara  langsung  dan  tidak  langsung,  pengukuran secara  langsung  artinya  pengukuran  yang  tidak bergantung pada besaran-besaran lainnya. Pengukuran tidak langsung artinya pengukuran suatu besaran  yang  nilainya  dipengaruhi  besaran-besaran lain  dan  nilainya  tidak  langsung  didapat.  Data  yang didapat  secara  langsung  adalah  besar  tegangan keluaran  yang  dihasikan  oleh  alat  ukur  getaran  yang telah  berbentuk  digital  dan  data  waktu,  sedangkan data  yang  diperoleh  secara  tidak  langsung  adalah analisa pola data  grafik alat dari sistem alat ukur.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian Penelitian ini dihasilkan sistem interface alat ukur sebagai berikut:
1. Spesifikasi  performansi  sistem interface dari sinyal  analog  data  getaran  sensor fluxgate kedalam bentuk presentasi data digital.
Gambar 4. Modul Sistem Interface
. Komunikasi [12] .
Gambar 5. Sirkuit Elektronika Modul . Sistem . Interface [12] .
Gambar  4  merupakan  modul  sistem  interface komunikasi  yang  dirancang,  dimana  pada  modul  ini pin-pin konektor dan kabel catudaya yang difungsikan  sebagai  pendukung  dan  penghubung sistem  dari  sistem  interface.  Modul  sistem  interface berbentuk box berukuran 21x16x8 cm dan terdiri dari (1)  Merupakan  pin  konektor  untuk  mekanik  getaran, dan  pin  konektor  ini  juga  dapat  digunakan  untuk memprogram  mikrokontroler  yang  ada  di  dalam modul. (2) Merupakan pin USB sebagai penghubung dari  alat  ke  PC,  melalui  USB  ini  semua  proses transfer data hasil sistem interface terjadi. (3) Saklar On/Off  merupakan  kontak  saklar  yang  digunakan untuk  mengaktifkan  dan  mematikan  suplay  listrik dari PLN. (4) Pin konektor kabel PLN.
(5)  Lubang  udara  untuk  kipas  pendingin  ( fan )  pada modul  pengolah  sinyal,  pendingin  digunakan  untuk menurunkan  suhu  pada  sirkuit  elektronika  terutama pada  sirkuit power  supplay. Di  dalam  sistem interface terdapat  sirkuit  elektronika  seperti  yang terlihat pada Gambar 5.
Gambar  5  merupakan  bentuk  bagian  dalam modul  sistem  interface  getaran , dimana  (1) Merupakan  sirkuit  elektronika  yang  berfungsi sebagai power  supplay ,  tegangan  yang  dihasilkan power  supplay yang  diberikan  ±6  V  dan  ±12  V. Sistem  sirkuit power  supplay digunakan  untuk pemberi  tegangan  pada    sinyal  getaran dan  pemberi tegangan  untuk  pengolah  sinyal  output  dari  modul sensor,  sedangkan  pada  mikrokontroler power supplay diambil  dari  tegangan  serial  bus  USB  pada PC.  (2)  Merupakan  rangkaian  pengolah  sinyal  dari sensor.  Rangkaian  pengolah  sinyal  ini  terdiri  dari rangkaian diffrensiator, detektor, buffer,  sinkronisasi fasa,  integtrator,  dan  penguat  akhir.    Pada  sistem interface sensor bentuk keluarannya berupa tegangan yang  telah  dikuatkan  oleh  penguat.  (3)  Merupakan pengolah  tegangan  agar  tegangan  yang  dihasilkan oleh pengolah sinyal dapar menjadi input ADC pada mikrokontroler.  (4)  Merupakan  sistem  mikro- kontroler, mikro yang digunakan merupakan mikrochip  bertipe  PIC18F4550.  Pada  sistem  ini tegangan  yang  telah  diolah  akan  diubah  kedalam bentuk tegangan digital dan dari mikrokontroler data tegangan  digital  dikirim  ke  PC  melalui  serial  bus USB pada mikrokontroler.
Interface pada perangkat alat  ukur  membutuhkan personal  computer (PC) . PC  yang  digunakan minimal  telah  menggunakan net  framework  4.0. Dalam  menjalankan  alat  ukur  digunakan  aplikasi pendukung  yang  telah  dibuat  dengan  visual  basic bahasa pemograman C# yaitu Tool Driver Seismograf Sofware 12755 dan logloader.
Gambar  6  merupakan  program  aplikasi  Tool Driver  Seismograf  Sofware  12755  yang  sedang dijalankan, dimana (1) Merupakan title untuk  grafik. (2) Merupakan grafik yang diplot dari data alat ukur, grafik ini sebagai monitoring kejadian getaran secara real  time .  (3)  Merupakan  filter noise yang  dihitung oleh  alat  ukur,  dengan  cara  meloloskan  selisih  nilai hitung yang dapat kita tentukan. (4) Merupakan auto scrol , fungsi ini digunakan untuk menghidupkan atau mematikan rolling grafik  agar  tetap  tampil  seiring waktu. (5) Button set digunakan untuk mengaktifkan nilai  filter  dan  skala  yang  telah  ditentukan.  (6) Merupakan tempat untuk  menginput nilai skala pada sumbu counts yang  kita  inginkan.  (7)  Merupakan status  strip  yang  menginformasikan  koneksi  USB antara  PC  dan  perangkat  alat  ukur.  (8)  Merupakan text box yang menginformasikan nilai hitungan pada alat.  (9)  Merupakan  button  untuk  menjalankan  dan mematikan proses pengambilan data.
Gambar 6. Tampilan Aplikasi Tool Driver . Seismograf Sofware 12755 [12] .
Gambar 7.  Tampilan Aplikasi Logloader [12]
Gambar 7  merupakan tampilan aplikasi logloader yang  telah  dijalankan  untuk  membuka  sebuah  data alat  yang  telah  tersimpan.  (1)  Menunjukan  button untuk membuka dan memilih file data alat yang akan dibuka.  (2)  Menunjukan  info  lokasi file yang  akan dibuka. (3) Menunjukan button show yang digunakan untuk  memproses  data  yang  akan  kita  buka,  setelah proses  pembacaan  data  selesai,  maka  data  akan ditampilkan dalam bentuk grafik. (4) Button kalibrasi digunakan hanya untuk menset ulang posisi data pada titik  tengah  dengan  menggunakan  data  tertentu.  (5) kolom  data  titik  tengah,  nilai  titik  tengah  akan ditentukan  hanya  saat  instalasi  alat  pada  tempat tertentu,  jika  terjadi  perubahan  akan  dilakukan kalibrasi  ulang.  (6)  Menunjukan  filter noise yang dihitung  oleh  alat  ukur,  dengan  cara  meloloskan selisih  nilai  hitung  yang  dapat  kita  tentukan.  (7) Merupakan tempat untuk  menginput nilai skala pada sumbu counts yang  kita  inginkan.  (8)  Button  set digunakan  untuk  mengaktifkan  nilai  filter  dan  skala yang  telah  ditentukan.  (9)  Menunjukan bar  progress sebagai status aplikasi sedang berlangsung.
Gambar 8.  Data Base Pada Sistem Interface.
File interface yang  dibuat  untuk  data  base  pada alat  ukur  getaran,  menggunakan  format  yang berekstensi    .xls,  dengan  begitu  maka  file  data  base dapat  dibuka  mengunakan microsoft  office  exel. Gambar  8    merupakan  tampilan  file interface data baku  getaran  di  dalam  data  base  yang  dibuka menggunakan microsoft  office  exel, dimana  (1) Merupakan nama file, penamaan pada file berdasarkan waktu saat data disimpan. (2) Merupakan  kolom  data  mentah  getaran.  (3) Merupakan data waktu yang menunjukan data tahun. (4)  Merupakan  data  waktu  yang  menunjukkan  data bulan.  (5)  Merupakan  data  waktu  yang  menunjukan data  tanggal.  (6)  Merupakan  data  waktu  yang menunjukan  data  jam.  (7)  Merupakan  data  waktu yang  menunjukan  data  menit.  (8)  Merupakan  data waktu  yang  menunjukan  data  detik.  (9)  Merupakan data waktu yang menunjukan data milidetik.
2. Spesifikasi Desain Alat Ukur.
a. Proses pengambilan data.
Pada  proses  pengambilan  data,  sistem interface melibatkan pemograman mikrokontroler, pada proses ini  data  yang  didapat  dari  rangkaian  sinyal  sensor berupa tegangan  listrik diubah  ke dalam bentuk data digital  dan  menyimpanya  pada  memori  sementara. Pemograman  ini  menggunakan software MPLAB  X IDE.
Data  tegangan  yang  dihasilkan  oleh  komponen sistem interface alat  ukur  getaran  diubah  kedalam bentuk  bilangan  digital  oleh  modul  ADC  yang terdapat  pada  mokrokontroler.  Hasilnya  akan tersimpan  pada  alamat  memori  ADRESL  dan ADRESH.
Pada  mikrokontroler  juga  terdapat  modul  USB. Modul  ini  diprogram  untuk  dapat  terhubung  dengan PC  sehingga  modul  USB  ini  akan  menjadi interface antara  data yang tersimpan pada mikrokontroler dan PC
Bagian  syntax  bahasa  C  yang  digunakan  dalam mengkonversi output tegangan dari alat ukur getaran ke dalam bentuk digital dan mengirim atau menerima data dari PC sebagai berikut :
ADCON0 = 0b00000010; ADCON1 = 0x00;
ADCON2 = 0b10111001; ADCON0bits.ADON = 1; ADCON0bits.GO = 1; while(ADCON0bits.NOT_DONE);
g_fromDeviceToHostBuffer[1]= ADRESH;
g_fromDeviceToHostBuffer[2]= ADRESL; ADCON0bits.ADON = 0; ADCON1= 0xff; sendViaUSB();
b. Penampilan data.
Aplikasi  Tool  Driver  Seismograf  Sofware  12755 digunakan  untuk  menampilkan  grafik,  monitoring dan  penyimpanan  data.  Proses  pengambilan  data pada  Tool  Driver  Seismograf  Sofware  12755 disertakan dengan proses penyimpanan data, software aplikasi  ini  telah  diprogram  agar  dapat menyimpan  data  secara  berkala  setiap  15  menit, menyimpan data saat  koneksi USB terputus dan saat program  dihentikan.  Data  yang  tersimpan  berada pada folder aplikasi dengan nama folder LogData dan nama file yang  tersimpan  sesuai  dengan  waktu penyimpanan  data,  data  tersebut  berupa file dengan extensi .xls  sehingga file selain dapat dibuka dengan software logloader  juga  dapat  dibuka  menggunakan Microsoft Excel.
Bagian  syntax  bahasa  C#  yang  digunakan  dalam mengambil  data,  menyimpan  data  dan  menggolah menjadi  data  grafik  dari  aplikasi  Tool  Driver Seismograf Sofware 12755 sebagai berikut:
USBObject.receiveViaUSB(); Y1 = USBObject.fromDeviceToHostBuffer[1]; Y2 = USBObject.fromDeviceToHostBuffer[2]; int year = DateTime .Now.Year; int mont = DateTime .Now.Month; int date = DateTime .Now.Day; int hour = DateTime .Now.Hour; int minut = DateTime .Now.Minute; int sec = DateTime .Now.Second; int milsec = DateTime .Now.Millisecond; var x = new XDate (year, mont, date, hour, minut, sec, milsec);
var myCurve = zg1.GraphPane.CurveList[0]; adc = Y2 + (225 * Y1);
Thread .Sleep(1); if (adc <= (y + k) & adc >= (y - k))
{ d = y;} else {d = adc; y = adc;} myCurve.AddPoint(x, d); textBox1.Text = Convert .ToString(adc); if (auto_scrol.Checked == true ) { Scale xScale = zg1.GraphPane.XAxis.Scale; if (x > xScale.Max) { XDate r = ( DateTime .Now.AddMinutes(-1)); XDate s = ( DateTime .Now.AddSeconds(+5)); xScale.Max = x+(s-x); xScale.Min = xScale.Max - (xScale.Max - r);} int adce = Convert .ToInt32(d); worksheet.Cells[i, 0] = new Cell (adce);
worksheet.Cells[i, 1] = new Cell (year); worksheet.Cells[i, 2] = new Cell (mont); worksheet.Cells[i, 3] = new Cell (date); worksheet.Cells[i, 4] = new Cell (hour); worksheet.Cells[i, 5] = new Cell (minut); worksheet.Cells[i, 6] = new Cell (sec); worksheet.Cells[i, 7] = new Cell (milsec); i = i + 1; zg1.AxisChange(); zg1.Invalidate(); stp = load.Text; if (load.Enabled== true ) {  t.Enabled = true ; } if (stp == "Start" ) {t.Stop();exelsave();} if (load.Enabled == false ) {t.Stop();exelsave();} if ((minut == 14 & sec == 59)
|(minut == 29 & sec == 59) | (minut == 45 & sec == 59)
| (minut == 59 & sec == 59)) {t.Stop(); Thread .Sleep(100); exelsave(); Thread .Sleep(100); Grafikoptiont();
Aplikasi Sofware Logloader  digunakan  untuk membuka  kembali  data  rekaman  alat  yang  telah tersimpan  oleh  aplikasi  Tool  Driver  Seismograf Sofware  12755.  Logloader  ini  sengaja  dipisahkan dari  Tool  Driver  Seismograf  Sofware  12755 menyangkut  fleksibelitas  dalam  penggunaan  dan performansi  siklus coding dari  aplikasi  yang dijalankan. Syntax bahasa C# yang digunakan dalam mengambil  data,  menyimpan  data  dan  menggolah menjadi  data  grafik  dari  aplikasi  Logloader  sebagai berikut :
zg1.GraphPane.CurveList.Clear(); GraphPane myPane = zg1.GraphPane; myPane.YAxis.IsVisible = true ; myPane.YAxis.MajorGrid.IsVisible = true ; Workbook .Load(textBox1.Text); Worksheet sheet = book.Worksheets[0]; myPane.XAxis.Scale.Min = new XDate (min); myPane.XAxis.Scale.Max = new XDate (max); myPane.XAxis.Scale.MajorUnit = DateUnit .Minute; myPane.XAxis.Scale.MinorUnit = DateUnit .Second; myPane.XAxis.Scale.Format = "mm:ss.fff" ; zg1.IsShowHScrollBar = true ; zg1.IsShowVScrollBar = true ; zg1.IsAutoScrollRange = true ; LineItem myCurve = myPane.AddCurve( "Gelombang Getar" , new PointPairList (), Color .Red, SymbolType .None); myPane.Chart.Fill = new Fill ( Color .Black); zg1.IsShowPointValues = true ; axisTimes = new Queue < DateTime >(); progressBar1.Maximum = ahir; progressBar1.Step = 1;
c. Sensitifitas getaran yang dapat diukur.
Sensitifitas  sinyal  getaran terhadap  pemberian usikan  didapat  dari  proses  pemasangan  sistem mekanik  alat  ukur  getaran.  Sensitifitas  alat  terhadap simpangan hingga 2,19∙10 -3 cm.
d. Pengukuran dalam waktu 15 menit tanpa diberi usikan dengan kondisi normal.
Pertama  alat  dijalankan  tanpa  diberikan  usikan, hal  ini  bertujuan  untuk  melihat  pola  grafik  secara normal  yang  diakibatkan  oleh noise pada  alat (Gambar  7  dan  Gambar  9A).    Terlihat  adanya noise pada  grafik. Noise ini  akan  digunakan  dalam mengidentifikasi pola ada tidaknya terjadi getaran.
e. Pengukuran berulang dengan jarak yang berbeda terhadap usikan yang sama.
Gambar  9  menunjukan  perubahan  pola  grafik untuk  berbagai  jarak  hentakan.  Pada  Gambar  9A untuk  keadaan  normal  tanpa  hentakan.  Untuk Gambar  9B  dengan  jarak  hentakan  1,5  m.  Gambar 9C jarak hentakanya 1 m dan Gambat 9D digunakan jarak  hentakan  0,5  m.  Dari  ketiga  gambar  tersebut terlihat perobahan pola getaran dari posisi normalnya (Gambat 9A) dan untuk setiap jarak hentakan. Hal ini menunjukkan  getaran  dari  hentakan  dapat  direspon oleh mekanik sensor. Untuk setiap grafik memperlihatkan  pola  yang  berbeda  tergantung  pada jarak antara sumber hentakan dan sensor.
Pada  grafik  B  jarak  hentakan  yang  diberikan sebesar  1,5  meter,  pada  pola  ini  terlihat  perobahan pola  dari  posisi  normalnya.  Hal  ini  menunjukan getaran  dari  hentakan  dapat  direspon  oleh  mekanik sensor.  Pada  grafik  C  jarak  hentakan  yang  diberikan sebesar 1 meter, pada pola ini terlihat perobahan pola dari  posisi  normalnya.  Pola  getarannnya  lebih  besar dari  pola  getaran  yang  terjadi  pada  jarak  1,5  meter. Pada grafik D jarak hentakan yang diberikan sebesar 0,5  meter,  pada  pola  ini  terlihat  perobahan  pola  dari posisi  normalnya.  Terlihat  pola  getarannya  lebih besar  dari  pola  getaran  yang  terjadi  pada  jarak  1 meter.
Gambar 9. Jarak berbeda dengan hentakan
. sama [12] .

## B. Pembahasan
Pengambilan  data  pada  alat  ukur  getaran bersinyal  analog  memiliki  kelemahan  dimana  data getaran  sensor fluxgate hanya  berupa  tegangan.  Jika alat  ukur  diberi  getaran,  nilai  yang  dapat  diambil hanya  simpangan  maksimun  pada  getaran.  Hal  ini dilihat dari output tegangan maksimum dari alat ukur getaaran.  Dengan  sistem interface komunikasi  data sinyal analog pada alat ukur getaran dapat disimpan, diolah,  dan  ditampilkan  secara real  time. Hal  ini dapat  terlihat  pada  hasil  penelitian  yang  telah dilakukan.
Adapun  prinsip  kerja  dari interface alat  ukur getaran  ini  adalah  dari    sinyal  getaran  keluaran  alat diolah  oleh  rangkaian  pengolahan  sinyal.  Pada rangkaian  pengolahan  sinyal,  sinyal  pulsa  yang didapat  diubah  dalam  bentuk  tegangan  listrik. Tegangan  listrik  ini  kemudian  di  ubah  kedalam bentuk  data  digital  oleh  mikrokontroler  dan  data digital  dikirim  ke  PC.  Di  PC  data  diolah  dengan program  aplikasi  yang  telah  dibuat  sehingga  data digital  dapat  diinterprestasikan  kedalam  bentuk grafik.
Pengambilan  data  pada  alat  ukur  getaran  ini menggunakan rancangan program sofware yang telah dibuat, Untuk tahapan awal ini perancangan program tidak  menggunakan  informasi  peringatan,  sehingga jika  salah  dalam  mengoperasikan software maka akan  terjadi  error  coding  dan  program  tidak  dapat dijalankan,  solusinya  dengan  menjalankan  ulang program dari awal.
Dalam  pembuatan  program  untuk  alat  ukur getaran ini memiliki kelebihan, kita dapat melakukan zooming terhadap data yang sedang berjalan maupun data  tersimpan  yang  kita load .  kita  dapat  melihat pola secara real time waktu setempat terhadap setiap kejadian  pada  alat  ukur  getaran.  Keunggulan  lainya kita dapat  membuka data tersimpan dengan software umun lainya, sehingga data tersimpan lebih fleksibel untuk digunakan.

## KESIMPULAN
Alat  ukur  ini  terdiri  dari  sistem  yang  dibangun oleh  sistem  mekanik  getaran  dan  modul sistem interface. Modul pengolahan sinyal yang didalamnya terdapat  blok  komponen  elektronika  meliputi  blok power supply, pengolahan sinyal getaran, pengkondisian  output  tegangan  sinyal  sensor  dan mikrokontroler.  Sofware  aplikasi  untuk  menjalankan alat  ukur  yakni:  Tool  Driver  Seismograf  Sofware 12755    untuk  pengambilan  data  dari  alat  dan logloader untuk membuka data yang telah tersipan.
Rancangan pada sistem antarmuka pada alat ukur menggunakan  dua  buah  bahasa  pemograman  yaitu: MPLAB  X  IDE  untuk  memogram  mikrokontroler dan  Visual  Basic  kususnya  C#  untuk  pembuatan aplikasi window. Penampilan data digital dari sumber hentakan  yang  sama  dengan  jarak  berbeda  sudah memperlihatkan  pola  yang  menunjukan  perbedaan
sumber  masukan.  Hal  ini  menunjukan  getaran  dari hentakan  dapat  direspon  oleh  mekanik  sensor  yang brupa analog.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  merupakan  bagian  dari  penelitian Hibah  Strategis  Nasional  nomor  023/SP2H/PL/ Dit.Libtabmas/V/2013,  tanggal  13  Mei  2013  dengan judul  penelitian  “Desain  dan  Pembuatan  Sistem Pendeteksi  Gempabumi  Berbasis  Sensor  Fluxgate”, Penulis  mengucapkan terimakasih  kepada Bapak  Dr. Yulkifli,  S.Pd,  dkk.  selaku  tim  peneliti  dan  Ibu Syafriani,  S.Si,  M.Si,  Ph.D  yang  telah  membimbing dan membantu penulis dalam bentuk materil maupun moril  dalam  menye-lesaikan  penelitian  ini.  Ucapan terima  kasih  penulis  juga  sampaikan  kepada  rekan  – rekan  yang  telah  membantu  dalam  penyelesaian peneltian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
(1) Adjie,  R.  Harso.  (2013). Merancang  USB  I/O Board  Menggunakan  Chip  PIC  18F4550 .
Yogyakarta: Graha Ilmu.
(2) Sommerile,  Ian.  (2001). Sofware  Engneering (Rekayasa  Perangkat  Lunak) .  Diterjemakan Oleh: Yuliza Hanum. Jakarta: Erlangga.
(3) Sukarman.  (2006). Komunikasi  Perangkat Keras  Menggunakan  Perangkat  Lunak Matlab. ISSN 1978-0176: Yogyakarta.
(4) Pavel  Ripka  &  Alois  Tipek.  (2007). Modern Sensors Handbook . ISTE: United States.
(5) Yulkifli.  (2010). Pengembangan  Elemen Fluxgate dan Penggunaannya Untuk Sensor- Sensor  Berbasis  Magnetik  Dan  Proksimiti.
Disertasi, ITB: Bandung.
(6) Yulkifli. 2011. Sensor Fluxgate dan Aplikasinya . STAIN : Batusangkar.
(7) S.  Wilson,  jon.  (2005). Sensor  Technology Handbook . Elsevier Inc:USA.
(8) Fraden,  Jacob.  (2010). Handbook  Of  Modern Sensors  Physics,  Designs,  And  Applications (Fourth Edition) . Springer: New York.
(9) Bloch S. C. (2007). Excel untuk Insinyur dan Ilmuan .  Diterjemahkan  Oleh:  Soni  Astranto. Jakarta: Erlangga.
(10) Dorman,  Scott.  (2010). Sams  Teach  Your  self Visual  C#  2010  in  24  Hours .  Pearson Education: USA.
(11) Sutrisno.  (1999). Elektronika  Teori  dan Penerapan . ITB: Bandung.
(12) Yulkifli,  Ahmad  Fauzi  &  M.  Taufik  Gunawan. (2014). Desain  dan  Pembuatan  Sistem Pendeteksi  Gempa  Bumi  Berbasis Fluxgat.
Laporan Penelitian Hibah Strategis Nasional:No.388A/UN.35.2/PG/2014.